FR2670532A1 - METHOD FOR CORRECTING MAGNETIC MEASUREMENTS MADE IN A WELL BY A MEASURING APPARATUS, FOR THE PURPOSE OF DETERMINING ITS AZIMUT. - Google Patents
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Abstract
- Un outil de mesure incluant un appareil (4) de mesure du champ magnétique terrestre, est intercalé sur une garniture (2) reliant un outil de forage (3) à une installation de surface. La méthode permet de s'affranchir de la perturbation affectant le champ magnétique terrestre mesuré et due par exemple à la garniture de forage. Elle comporte l'arrêt de l'outil au cours de sa progression dans le puits en des positions d'arrêt successives longitudinalement décalées les unes par rapport aux autres, la position angulaire de l'appareil de mesure (4) dans ces positions étant aléatoire, et l'utilisation d'une méthode de calcul statistique pour combiner les différentes mesures et déterminer le champ perturbateur. - Application à la détermination de l'azimut et l'inclinaison d'un puits par exemple.- A measuring tool including a device (4) for measuring the earth's magnetic field, is interposed on a fitting (2) connecting a drilling tool (3) to a surface installation. The method makes it possible to overcome the disturbance affecting the earth's magnetic field measured and due for example to the drill string. It comprises stopping the tool during its progression in the well in successive stop positions longitudinally offset relative to each other, the angular position of the measuring device (4) in these positions being random , and the use of a statistical calculation method to combine the different measurements and determine the disturbing field. - Application to the determination of the azimuth and the inclination of a well for example.
Description
L'invention a pour objet une méthode pour corriger des mesures magnétiques faites dans le but de déterminer L'inclinaison et
L'azimut d'un puits traversant une formation souterraine, par un outil qui y est déplacé. La méthode convient en particulier pour corriger des mesures faites par une sonde intercalée entre un outil de forage et la garniture qui le relie à une installation de surface. La méthode selon l'invention permet par exemple de tenir compte du champ magnétique parasite créé par la garniture de forage, qui vient se superposer au champ magnétique terrestre.The subject of the invention is a method for correcting magnetic measurements made for the purpose of determining the inclination and
The azimuth of a well crossing an underground formation, by a tool that is moved there. The method is particularly suitable for correcting measurements made by a probe interposed between a drill bit and the liner which connects it to a surface installation. The method of the invention allows for example to take into account the parasitic magnetic field created by the drill string, which is superimposed on the Earth's magnetic field.
Des exemples d'art antérieur dans le domaine de la mesure de l'orientation de puits sont décrits dans les brevets US 4 435 454, 4 472 884 4 559 713, 4 819 336 etc. Examples of prior art in the field of well orientation measurement are described in US Pat. Nos. 4,435,454, 4,472,884, 4,559,713, 4,819,336, and the like.
Au cours du forage de puits et notamment de puits profonds plus ou moins déviés, on cherche habituellement à déterminer avec précision l'angle d'inclinaison du puits ainsi que son azimut. A cet effet, on utilise un appareil de mesure inclus dans une garniture (drill string) intercalée au-dessus de l'outil de forage. During the drilling of wells and particularly deep wells more or less deviated, it is usually sought to accurately determine the angle of inclination of the well and its azimuth. For this purpose, a measuring device included in a drill string inserted above the drill bit is used.
Cet appareil comporte généralement trois magnétomètres pour la mesure de composantes du vecteur champ magnétique local, suivant trois directions orthogonales Ox, Oy, Oz. L'un des axes Oz est parallèle à l'axe de l'outil et de la garniture de forage. les deux autres, Ox, Oy sont dans un plan orthogonal à l'axe de la garniture et leur orientation par rapport à la verticale est quelconque. Suivant ces trois mêmes axes, on dispose également trois accéléromètres pour déterminer les composantes Gx, Gy, Gz du vecteur local de gravitation. This apparatus generally comprises three magnetometers for measuring components of the local magnetic field vector, along three orthogonal directions Ox, Oy, Oz. One of the axes Oz is parallel to the axis of the tool and the drill string. the other two, Ox, Oy are in a plane orthogonal to the axis of the lining and their orientation relative to the vertical is arbitrary. Following these same three axes, three accelerometers are also available to determine the Gx, Gy, Gz components of the local gravitational vector.
les mesures des accéléromètres permettent de calculer l'inclinaison I de l'outil et son orientation souvent désignée par TF (pour Tool face), qui est l'angle entre l'axe Ox et le plan vertical. En combinant Les mesures Bx, By, Bz des trois magnétomètres avec les valeurs de I et TF obtenues, on peut calculer l'azimut de l'outil et donc du puits, qui est l'angle entre les projections dans le plan horizontal, de l'axe de l'outil et du champ magnétique.the accelerometer measurements make it possible to calculate the inclination I of the tool and its orientation often designated by TF (for Tool face), which is the angle between the axis Ox and the vertical plane. By combining the measurements Bx, By, Bz of the three magnetometers with the values of I and TF obtained, it is possible to calculate the azimuth of the tool and thus of the well, which is the angle between the projections in the horizontal plane, of the axis of the tool and the magnetic field.
La garniture de forage qui est métallique, se magnétise sous l'influence du champ magnétique terrestre. Elle crée, de ce fait, un champ magnétique parasite qui se superpose au champ terrestre et fausse les mesures. Pour minimiser l'influence parasite, on intercale l'outil de mesure dans une certaine longueur de masse-tiges en matériau non magnétique. La perturbation résiduelle P due aux parties magnétiques plus éloignées de la garniture, est alors supposee parallèle à l'axe de la garniture (Fig. 5). The drill string, which is metallic, is magnetized under the influence of the Earth's magnetic field. It creates, therefore, a parasitic magnetic field that is superimposed on the earth's field and distorts the measurements. To minimize parasitic influence, the measuring tool is inserted in a certain length of mass-rods of non-magnetic material. The residual disturbance P due to magnetic parts farther away from the lining is assumed parallel to the axis of the lining (Fig. 5).
En fait, on observe souvent l'existence d'une magnétisation locale ("hot spots") de tiges réputées non magnétiques. Le champ créé par ces anomalies n'est pas dans le cas général, parallèle à l'axe de la garniture. On est donc conduit à considérer le cas d'une perturbation magnétique P (Fig. 6 ) de direction quelconque pourvue d'une composante axiale (perturbation axiale) suivant Oz mais aussi une composante radiale (perturbation radiale) orthogonale à la précédente. In fact, we often observe the existence of a local magnetization ("hot spots") of rods deemed non-magnetic. The field created by these anomalies is not in the general case, parallel to the axis of the packing. We are therefore led to consider the case of a magnetic disturbance P (FIG 6) of any direction provided with an axial component (axial disturbance) along Oz but also a radial component (radial perturbation) orthogonal to the previous one.
Dans le brevet US 4 163 324, est décrite une méthode pour éliminer les erreurs dues à une perturbation magnétique dans le cas où l'on peut supposer que celle-ci est purement axiale. US Pat. No. 4,163,324 describes a method for eliminating errors due to a magnetic disturbance in the case where it can be assumed that this is purely axial.
Dans le cas justifié dans la pratique où l'on ne peut pas faire d'hypothèse sur la direction du champ perturbateur, on peut utiliser une méthode décrite dans le brevet US 4 682 421 et qui consiste essentiellement à éliminer son influence en faisant tourner l'appareil de mesure suivant son axe qui est sensiblement parallèle à la direction locale d'allongement du puits et, pour des positions angulaires différentes réparties sur 3600, à mesurer les composantes du vecteur champ magnétique. Par comparaison des mesures effectuées suivant plusieurs orientations différentes, on peut éliminer la composante transversale de la la perturbation magnétique. In the case justified in practice where it is not possible to make any hypothesis on the direction of the disturbing field, it is possible to use a method described in US Pat. No. 4,682,421, which essentially consists in eliminating its influence by rotating the measuring apparatus along its axis which is substantially parallel to the local direction of elongation of the well and, for different angular positions distributed over 3600, measuring the components of the magnetic field vector. By comparing the measurements made in several different orientations, the transverse component of the magnetic disturbance can be eliminated.
Lorsque l'outil de forage est relié à une installation de manoeuvre en surface par une garniture rigide que l'on allonge progressivement par fixation de sections de tiges, la méthode de mesure mentionnée ci-dessus peut être mise en oeuvre par exemple au moment des allongements de la colonne. La progression de l'outil est interrompue. On fait tourner la colonne sur elle-même et avec elle les instruments de mesure. Leurs positions successives sont réparties suivant un cercle dans un plan tranversal à la direction d'allongement du puits. Des mesures sont répétées pour différentes positions angulaires successives au même emplacement longitudinal du puits. When the drilling tool is connected to a surface maneuvering installation by a rigid lining which is progressively lengthened by fixing sections of rods, the measurement method mentioned above can be implemented for example at the time of elongations of the column. The progress of the tool is interrupted. The column is turned on itself and with it the measuring instruments. Their successive positions are distributed in a circle in a plane tranversal to the direction of elongation of the well. Measurements are repeated for different successive angular positions at the same longitudinal location of the well.
Chaque séquence de mesure est relativement longue, de l'ordre d'une dizaine de minutes par exemple. La multiplicité des mesures à faire à chaque emplacement d'arrêt a pour conséquence un ralentissement certain dans la vitesse d'avancement du forage si chaque séquence est répétée à intervalles réguliers. Le stationnement de l'outil présente un autre inconvénient dans le cas relativement fréquent où l'on pratique un turbo-forage. L'outil est mu par une turbine de fond entraînée en rotation par un courant de boue circulant dans la garniture de forage et dans l'annulaire entre celle-ci et le puits. La rotation de l'appareil de mesure lié à l'outil de forage, d'une position angulaire à la suivante, nécessite l'entretien d'un courant de boue qui a tendance à élargir le puits et créer dans celui-ci des zones d'instabilité. Each measurement sequence is relatively long, of the order of ten minutes for example. The multiplicity of measurements to be made at each stopping place results in a certain slowing down in the speed of advancement of the drilling if each sequence is repeated at regular intervals. The parking of the tool has another disadvantage in the relatively frequent case where we practice a turbo-drilling. The tool is driven by a bottom turbine driven in rotation by a mud flow flowing in the drill string and in the annulus between it and the well. The rotation of the measuring apparatus connected to the drilling tool, from one angular position to the next, requires the maintenance of a mud stream which tends to widen the well and create zones therein. instability.
La méthode selon l'invention permet de corriger des mesures magnétiques faites dans le but de déterminer l'azimut d'un puits traversant une formation souterraine, par un outil qui y est déplacé et notamment par un outil de mesure intercalé sur une garniture rigide reliant un outil de forage à une installation de surface, comportant l'utilisation d'un ensemble de mesure comprenant des moyens de mesure magnétiques des composantes (Bx, By, Bz) du champ magnétique régnant localement au voisinage de l'outil de forage, en tenant compte du champ magnétique perturbateur (P) créé par la présence de la garniture rigide, et des moyens de mesure des composantes (Gx, Gy, Gz) de l'accélération de la pesanteur. The method according to the invention makes it possible to correct magnetic measurements made for the purpose of determining the azimuth of a well passing through a subterranean formation, by a tool which is displaced therein and in particular by a measuring tool inserted on a rigid lining connecting a drilling tool at a surface installation, comprising the use of a measuring assembly comprising means for magnetic measurement of the components (Bx, By, Bz) of the locally prevailing magnetic field in the vicinity of the drilling tool, in taking into account the disturbing magnetic field (P) created by the presence of the rigid lining, and means for measuring the components (Gx, Gy, Gz) of the acceleration of gravity.
La méthode est caractérisée en ce que - la mesure desdites composantes est effectuée en arrêtant l'outil au
cours de sa progression dans le puits en une succession de positions
d'arrêt longitudinalement décalées les unes par rapport aux autres,
les positions angulaires successives de l'ensemble de mesure dans
lesdites positions d'arrêt étant aléatoires; et - la détermination du champ magnétique perturbateur comporte
l'application d'une méthode statistique pour prendre en compte les
mesures effectuées par ledit ensemble de mesure dans lesdites
positions angulaires aléatoires prises par l'outil de mesure.The method is characterized in that - the measurement of said components is carried out by stopping the tool at
progress in the well in a succession of positions
stopping longitudinally offset from one another,
the successive angular positions of the measuring unit in
said stop positions being random; and the determination of the disturbing magnetic field comprises
the application of a statistical method to take into account the
measurements made by said measurement unit in said
random angular positions taken by the measuring tool.
Suivant un premier mode de mise en oeuvre, la méthode comporte la détermination de la correction radiale à apporter, en déterminant une valeur moyenne sur un intervalle fixé, des composantes radiales du champ magnétique perturbateur par une corrélation entre une quantité dépendant du carré de l'intensité du champ mesuré par ledit ensemble de mesure, et une série de mesures des composantes radiales du champ perturbé effectuées auxdites positions d'arrêt aléatoires de l'outil de mesure. According to a first embodiment, the method comprises the determination of the radial correction to be made, by determining an average value over a fixed interval, of the radial components of the disturbing magnetic field by a correlation between a quantity depending on the square of the the intensity of the field measured by said measurement assembly, and a series of measurements of the radial components of the disturbed field performed at said random stop positions of the measuring tool.
Ladite corrélation comporte par exemple un calcul de régression entre d'une part une quantité égale à la différence entre le carré de l'intensité du champ perturbé (B) et le carré de l'intensité (Bo) du champ magnétique régnant dans le puits en l'absence de perturbation induite par la garniture rigide, et d'autre part les composantes du champ perturbé. Said correlation comprises, for example, a regression calculation between, on the one hand, an amount equal to the difference between the square of the intensity of the disturbed field (B) and the square of the intensity (Bo) of the magnetic field prevailing in the well. in the absence of disturbance induced by the rigid lining, and secondly the components of the disturbed field.
Suivant un deuxième mode de mise en oeuvre, on détermine la correction radiale à apporter, en déterminant une valeur moyenne sur un intervalle fixé, des composantes radiales du champ perturbateur, par une mise en corrélation d'un écart entre les projections sur un plan horizontal du champ perturbé et du champ magnétique en l'absence de perturbation d'une part, et des composantes radiales de l'accélération de la pesanteur effectuées auxdites positions d'arrêt aléatoires de l'outil de mesure. According to a second embodiment, the radial correction to be made, by determining an average value over a fixed interval, of the radial components of the disturbing field, is determined by correlating a difference between the projections on a horizontal plane. the disturbed field and the magnetic field in the absence of disturbance on the one hand, and the radial components of the gravitational acceleration performed at said random stop positions of the measuring tool.
La méthode définie ci-dessus peut comporter en outre la détermination de la correction axiale à apporter qui minimise la différence entre le champ magnétique corrigé et le champ magnétique non perturbé. The method defined above may further comprise the determination of the axial correction to be made which minimizes the difference between the corrected magnetic field and the undisturbed magnetic field.
La méthode selon l'invention supprime, dans le cadre d'une application au forage, par exemple, beaucoup des contraintes opérationnelles imposées par les mesures faites avec un outil stationnant dans un puits. Il n'est pas nécessaire, pour l'acquisition de différentes mesures angulairement distinctes les unes des autres, de faire des stations prolongées de l'outil de forage à un même niveau de profondeur, qui, on le sait, peuvent déstabiliser le puits. Il suffit d'arrêter temporairement la rotation de l'outil de forage dans une position angulaire aléatoire au cours de sa progression pour faire des mesures et de répéter la même opération à plusieurs profondeurs successives.Les contraintes sont encore diminuées si l'on profite d'interruptions imposées dans les opérations de forage, telles que par exemple le raccordement de sections supplémentaires à la colonne de forage pour faire progresser plus avant l'outil de forage. The method according to the invention eliminates, in the context of a drilling application, for example, many of the operational constraints imposed by the measurements made with a tool stationing in a well. It is not necessary, for the acquisition of different angularly separate measurements from each other, to make extended stations of the drill bit at the same depth level, which, as we know, can destabilize the well. It is enough to temporarily stop the rotation of the drill bit in a random angular position during its progression to make measurements and to repeat the same operation at several successive depths. The stresses are further reduced if we take advantage of interruptions imposed in the drilling operations, such as for example the connection of additional sections to the drill string to further advance the drilling tool.
D'autres caractéristiques et avantages de la méthode et du dispositif selon l'invention apparaltront mieux à la lecture de la description ci-après d'un mode de réalisation décrit à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins annexés où - la Fig.1 montre schématiquement un outil de forage dans un puits,
surmonté d'un appareil de mesure; - la Fig.2 montre une représentation de vecteurs magnétiques dans le
plan vertical du champ magnétique; - la Fig.3 est un schéma vectoriel montrant la trace du plan vertical
contenant l'outil et l'angle TF définissant son orientation; - la Fig.4 est un schéma vectoriel montrant l'angle d'azimut A
recherché; - la Fig.5 montre schématiquement un outil de mesure intercalé entre
des masse-tiges amagnétiques; et - la Fig.6 montre la perturbation magnétique créée par l'existence
locale d'un défaut dans une masse-tige non magnétique.Other characteristics and advantages of the method and of the device according to the invention will appear better on reading the description hereafter of an embodiment described by way of nonlimiting example, with reference to the appended drawings in which - Fig.1 shows schematically a drilling tool in a well,
surmounted by a measuring device; FIG. 2 shows a representation of magnetic vectors in the
vertical plane of the magnetic field; FIG. 3 is a vector diagram showing the trace of the vertical plane
containing the tool and the angle TF defining its orientation; FIG. 4 is a vector diagram showing the angle of azimuth A
research; FIG. 5 schematically shows a measurement tool inserted between
non-magnetic mass-rods; and - Fig.6 shows the magnetic disturbance created by the existence
locality of a defect in a non-magnetic mass-rod.
Un outil de mesure 1 est intercalé sur une garniture rigide 2 reliant un outil de forage 3 à une installation de forage non représentée. Dans l'outil de mesure 1 est placé un ensemble de mesure 4 de l'accélération de la pesanteur et du champ magnétique. Cet ensemble 4 comporte par exemple trois accêléromètres pour mesurer les composantes Gx, Gy, Gz de l'accélération de la pesanteur G suivant trois axes orthogonaux OX,OY, OZ. L'axe OZ est parallèle à l'axe de la garniture 2, et les axes OX et OY sont fixes par rapport à l'outil de mesure et à la garniture. L'ensemble de mesure 4 comporte aussi trois magnétomètres pour mesurer suivant les mêmes axes, les composantes du champ magnétique terrestre Bo.En l'absence de champ perturbateur, on sait obtenir l'azimut du puits 5 par une combinaison des composantes de l'accélération G et du vecteur Bo. On calcule d'abord l'inclinaison
I de l'outil et son orientation désignée souvent par TF (pour Tool
Face Angle), par les deux relations suivantes
et
tg TF = - Gy/Gx
L'azimut A du puits est l'angle entre les projections dans le plan horizontal du champ magnétique terrestre non perturbé BO et l'axe de la garniture OZ.Il est calculé à partir des mesures brutes
Box, Boy, Boz effectuées respectivement par les trois magnétomètres, de l'inclinaison I et de l'angle TF par la relation
tg A = -B'y/ (Boz sin I + B'x cos I) (1) sachant que les valeurs de B'x et B'y sont obtenues par les relations
B'x = Box cos TF - Boy sin TF (2) et
B'y = Box sin TF + Boy cos TF (3)
Dans l'application décrite, on doit tenir compte de la perturbation magnétique apportée par un défaut local possible d'une des masse-tiges voisine de l'outil de mesure, qui fausse les calculs précédents. Dans ce qui suit, Bo désignera l'intensité du champ magnétique terrestre dont les composantes suivant les trois axes sont
Box, Boy et Boz, Do désignera son angle de pendage et P la perturbation magnétique de coordonnées Px, Py, Pz.A measuring tool 1 is interposed on a rigid lining 2 connecting a drill bit 3 to a drill rig not shown. In the measuring tool 1 is placed a measuring assembly 4 of the acceleration of gravity and the magnetic field. This set 4 comprises for example three accelerometers for measuring the components Gx, Gy, Gz of the acceleration of the gravity G along three orthogonal axes OX, OY, OZ. The axis OZ is parallel to the axis of the lining 2, and the axes OX and OY are fixed relative to the measuring tool and to the lining. The measuring assembly 4 also comprises three magnetometers for measuring, along the same axes, the components of the terrestrial magnetic field Bo. In the absence of a disturbing field, it is known to obtain the azimuth of the well 5 by a combination of the components of the G acceleration and Bo vector. The inclination is first calculated
I of the tool and its orientation often referred to as TF (for Tool
Face Angle), by the following two relations
and
TF = - Gy / Gx
The azimuth of the well is the angle between the projections in the horizontal plane of the undisturbed earth magnetic field BO and the axis of the OZ packing. It is calculated from the raw measurements.
Box, Boy, Boz performed respectively by the three magnetometers, the inclination I and the angle TF by the relation
tg A = -B'y / (Boz sin I + B'x cos I) (1) knowing that the values of B'x and B'y are obtained by the relations
B'x = Box cos TF - Boy sin TF (2) and
B'y = Box sin TF + Boy cos TF (3)
In the application described, one must take into account the magnetic disturbance provided by a possible local fault of one of the rods adjacent to the measuring tool, which distorts the previous calculations. In what follows, Bo denotes the intensity of the Earth's magnetic field whose components along the three axes are
Box, Boy and Boz, C will denote its dip angle and P the magnetic disturbance of coordinates Px, Py, Pz.
La méthode de correction d'azimut selon l'invention comporte d'abord une détermination de la correction radiale à apporter. En tenant compte de la perturbation, les composantes Bx, By,
Bz du champ magnétique mesurées par les trois magnétomètres sont respectivement
Bx = Box + Px
By = Boy + Py
Bz = Boz + Pz
Suivant une première variante de la méthode selon l'invention, on détermine la correction radiale en cherchant une valeur moyenne sur un intervalle fixé, des composantes Px, Py de la perturbation et des composantes Bx, By du champ perturbé, et ceci par une corrélation entre le carré de l'intensité du champ mesuré et une série de mesures des composantes Bx, By obtenues de façon aléatoire.The azimuth correction method according to the invention firstly comprises a determination of the radial correction to be made. Taking into account the perturbation, the components Bx, By,
Bz of the magnetic field measured by the three magnetometers are respectively
Bx = Box + Px
By = Boy + Py
Bz = Boz + Pz
According to a first variant of the method according to the invention, the radial correction is determined by looking for an average value over a fixed interval, the components Px, Py of the disturbance and the components Bx, By of the disturbed field, and this by a correlation between the square of the intensity of the measured field and a series of measurements of the components Bx, By obtained at random.
Cette série est obtenue dans la présente méthode en arrêtant l'outil dans des positions angulaires aléatoires. L'arret de l'outil peut se faire a n'importe quel moment de la progression de l'outil. Dans le cas d'un forage du type rotary, on peut profiter des arrêts imposés au cours des opérations de forage pour l'adjonction de nouvelles tiges à la garniture, en sachant que la position angulaire occupée par l'outil au moment de ces pauses est tout à fait aléatoire. This series is obtained in the present method by stopping the tool in random angular positions. The stop of the tool can be done at any time of the progression of the tool. In the case of rotary type drilling, it is possible to take advantage of the stops imposed during the drilling operations for the addition of new rods to the lining, knowing that the angular position occupied by the tool at the time of these breaks is completely random.
La relation suivante B = (Box+Px) + (Boy+Py) + (Boz+Pz) entre le champ Bo, le champ perturbé B et la perturbation P, s'écrit encore
82 = Bo2 + 2(Px.Box + Py.Boy + Pz.Boz) + P2.The following relation B = (Box + Px) + (Boy + Py) + (Boz + Pz) between the field Bo, the perturbed field B and the perturbation P, is written again
82 = Bo2 + 2 (Px.Box + Py.Boy + Pz.Boz) + P2.
La perturbation P étant généralement petite devant le champ terrestre
Bo, on peut négliger les termes du 2e ordre et écrire la relation précédente sous la forme
82 - Bo2 = 2(Px.Bx + Py.By + Pz.Bz).The perturbation P being generally small in front of the terrestrial field
Bo, we can neglect the terms of the 2nd order and write the previous relation in the form
82 - Bo2 = 2 (Px.Bx + Py.By + Pz.Bz).
L'angle d'orientation TF varie rapidement d'une mesure à la suivante du fait de la rotation de la garniture. Les axes Ox, Oy tournant avec elle, les projections Bx, By du champ magnétique sur ces axes changent vite et de façon aléatoire sur un ensemble de mesures. The orientation angle TF varies rapidly from one measurement to the next due to the rotation of the packing. Ox axes, Oy rotating with it, Bx projections, By magnetic field on these axes change quickly and randomly on a set of measurements.
Par contre, comme l'axe Oz reste parallèle à la direction du puits, la variation de la composante Bz est beaucoup plus lente et régulière.On the other hand, since the Oz axis remains parallel to the direction of the well, the variation of the Bz component is much slower and more regular.
D'autre part, la perturbation magnétique étant générée par la garniture, ses composantes Px, Py, Pz dans un repère qui lui est lié, sont constantes.On the other hand, the magnetic disturbance being generated by the lining, its components Px, Py, Pz in a reference which is related to it, are constant.
Sur l'ensemble de mesures effectuées, il est donc justifié de considérer que - Bx et By sont des variables aléatoires indépendantes, - B2 est une variable aléatoire dépendante de Bx et By, - Px et Py sont les coefficients de régression correspondants, et - Bo2 et Pz.Bz sont des termes constants. On the set of measurements carried out, it is therefore justified to consider that - Bx and By are independent random variables, - B2 is a random variable dependent on Bx and By, - Px and Py are the corresponding regression coefficients, and - Bo2 and Pz.Bz are constant terms.
On obtient donc une bonne approximation de Px et Py en calculant la valeur de B2, pour chacune des mesures de la série de mesures effectuées au cours des arrêts aléatoires de l'outil, et en effectuant un calcul de régression multiple sur les valeurs de B2 par rapport à Bx et By de manière à déterminer Px et Py qui sont les coefficients de régression recherchés. A good approximation of Px and Py is thus obtained by calculating the value of B2 for each of the measurements in the series of measurements made during the random stops of the tool, and by performing a multiple regression calculation on the values of B2. relative to Bx and By so as to determine Px and Py which are the desired regression coefficients.
Suivant une variante, la correction radiale à apporter est calculée en utilisant la valeur du pendage D du champ perturbé que l'on mesure au cours de la même série d'arrêts aléatoires que précédemment. D étant le pendage du champ B, sa projection B.cos D dans un plan horizontal s'obtient par la relation
B.cos D = Gx.Bx + Gy.By + Gz.Bz
= Gx.(Box+Px) + Gy.(Boy+Py) + GZz.(Boz+Pz)
Comme Bo.cos Do est égal à Gx.Box + Goy.Boy + Gz.Boz, il résulte que l'écart E = B.cos D et Bo. cos Do entre les projections s'exprime par
E = Px.Gx + Py.Gy + Pz.Gz
Par un calcul de régression analogue entre E d'une part et
Gx et Gy d'autre part, on obtient des coefficients de corrélation que l'on peut relier aux composantes Px et Py.According to one variant, the radial correction to be made is calculated by using the dip value D of the disturbed field that is measured during the same series of random stops as before. D being the dip of the field B, its projection B.cos D in a horizontal plane is obtained by the relation
B.cos D = Gx.Bx + Gy.By + Gz.Bz
= Gx. (Box + Px) + Gy. (Boy + Py) + GZz. (Boz + Pz)
As Bo.cos Do is equal to Gx.Box + Goy.Boy + Gz.Boz, it follows that the gap E = B.cos D and Bo. cos do between projections is expressed by
E = Px.Gx + Py.Gy + Pz.Gz
By a similar regression calculation between E on the one hand and
Gx and Gy, on the other hand, we obtain correlation coefficients that can be connected to the components Px and Py.
La correction radiale ayant été calculée, on peut calculer ensuite une valeur de la perturbation axiale Pz de façon à minimiser la différence entre le vecteur champ magnétique corrigé B-Pz et le champ magnétique non perturbé B qui est connu. The radial correction having been calculated, it is then possible to calculate a value of the axial perturbation Pz so as to minimize the difference between the corrected magnetic field vector B-Pz and the undisturbed magnetic field B which is known.
Sur la Fig.2 qui montre des vecteurs projetés dans un plan vertical, - B' et D' représentent respectivement l'intensité et le pendage de la
projection dans ce plan du champ magnétique mesuré après
incorporation des corrections Px et Py précédentes; - Théta désigne l'angle entre la projection dans le même plan de l'axe
de la garniture, et la verticale; - Z désigne la projection dans le même plan de l'axe de la garniture; - Psi est la différence D' - théta; et - P'z désigne la projection de Pz dans le même plan.In Fig.2 which shows vectors projected in a vertical plane, - B 'and D' respectively represent the intensity and the dip of the
projection in this plane of the magnetic field measured after
incorporation of the previous corrections Px and Py; - Theta means the angle between the projection in the same plane of the axis
the trim, and the vertical; Z denotes the projection in the same plane of the axis of the lining; - Psi is the difference D '- theta; and P'z denotes the projection of Pz in the same plane.
On cherche la composante P'z telle que le vecteur Bo - (B' - P'z) lui soit orthogonal. L'angle théta est lié à l'inclinaison I et l'azimut mesuré A par la relation
tg théta = tg I . cosA.We look for the component P'z such that the vector Bo - (B '- P'z) is orthogonal to it. The theta angle is related to the inclination I and the azimuth measured A by the relation
tg theta = tg I. cosA.
Les écarts b = (Bo-B') et d = (Do-D') étant petits, le segment c (Fig.2) peut se calculer par la relation c = b.d. The differences b = (Bo-B ') and d = (Do-D') being small, the segment c (Fig.2) can be calculated by the relation c = b.d.
On calcule la projection P'z en projetant les segments b et c sur la direction Oz, ce qui conduit à la relation
P'z = b.sin psi + c.cos psi.We calculate the projection P'z by projecting the segments b and c on the direction Oz, which leads to the relation
P'z = b.sin psi + c.cos psi.
P'z étant la projection de Pz sur le plan vertical du champ maanétiaue. on obtient finalement Pz Dar la relation
Ayant successivement calculé les composantes de la perturbation Px et Py puis Pz, on détermine les composantes Bx, By et
Bz du vecteur B et, en appliquant les relations 1 à 3 précédentes appliquées au vecteur B, on peut déterminer l'azimut exact A recherché. Having successively calculated the components of the perturbation Px and Py then Pz, we determine the components Bx, By and
Bz of the vector B and, applying the previous relations 1 to 3 applied to the vector B, it is possible to determine the exact azimuth A sought.
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